基于廓线解析模型的水云廓线卫星遥感  

作　　者：尚华哲 胡斯勒图 伟乐斯 马润 王宇彤 蔡兆鑫 殷帅 石崇 

机构地区：[1]中国科学院空天信息创新研究院,遥感科学国家重点实验室,北京100101 [2]中国科学院大学,北京100049 [3]四川轻化工大学,人工智能四川省重点实验室,宜宾644005 [4]山西省气象局,山西省气象灾害防御技术中心,太原030032

出　　处：《中国科学:地球科学》2025年第4期1028-1043,共16页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(42025504、42175152、42405145);国家重点研发计划项目(2023YFB3905900);中国科学院青年创新促进会项目(2021122);中国科学院空天信息创新研究院科学与颠覆性技术项目(E2Z202020F);四川省自然科学基金项目(2024NSFSC0770)资助。

摘　　要：水云的云有效半径和液态水含量廓线特征,是理解气溶胶-云-降水过程和改进全球尺度云辐射效应评估的重要参数.卫星云微物理廓线资料主要来自雷达或激光雷达等载荷,而这类主动载荷获取的廓线反演结果会受到信号衰减和地表杂波等影响.当前,基于被动遥感载荷能够获得海量的表征云整层、云顶或云底特征的云特性产品,由于缺乏合理的云廓线参数化方案,这些云特性产品难以应用于构建云廓线资料.本研究基于我们之前的云廓线参数化方案构建了一个雷达云廓线重建方法(CPRM),并评估了被动载荷的可见光、红外波段对廓线模型参数的敏感性.结果表明,光学厚度、云顶粒子有效半径和几何厚度等可以从被动卫星资料中得到,而云滴数浓度随高度变化的斜率、云底粒子有效半径很难直接估计.同时,利用CPRM、CloudSat和飞机观测资料初步评估了云廓线参数化方案应用于廓线重建的效果.结果表明,CPRM能够准确获取似线性增长或者折线型结构的水云云粒子有效半径和云水含量廓线.

关 键 词：云廓线 云粒子有效半径 云水含量 CLOUDSAT 飞机观测 

分 类 号：P412.1[天文地球—大气科学及气象学]